KR20150085647A - 광경화성 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 - Google Patents

광경화성 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 Download PDF

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KR20150085647A
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 다관능 아민 전구체를 포함하는 광경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 접착제 조성물은 에스테르 관능기를 표면에 함유한 필름과 폴리비닐알콜계 편광자의 접착력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 내열성 및 내습열성이 우수하다.

Description

광경화성 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 {Photocurable Adhesive Composition and Polarizing Plate Comprising the Same}
본 발명은 광경화성 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에스테르 관능기를 표면에 함유한 필름과 폴리비닐알콜계 편광자의 접합을 위한 접착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.
편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 투명 보호필름이 적층된 구조로 되어 있다.
편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세로 1축 연신과 2색성 색소에 의한 염색을 실시한 후, 붕산 처리하여 가교 반응을 수행하고, 수세, 건조시키는 방법에 의해 제조된다. 2색성 색소로는 요오드 또는 2색성 유기 염료가 사용된다. 이와 같이 제조된 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 보호필름을 적층하여 편광판을 제조하고, 제조된 편광판을 액정표시장치에 도입한다.
보호필름은 셀룰로스계 필름이 많이 사용되고 있으며, 두께는 통상 30 내지 120㎛ 정도이다. 또한, 보호필름은 적층 시 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 사용하는 경우가 많다.
그러나, 셀룰로스계 보호필름은 편광자와 접합 시 보호필름의 표면을 검화(알칼리 처리)하는 공정을 반드시 거쳐야만 접착제에 의해 접합이 가능하다는 단점이 있다. 또한, 셀룰로스계 보호필름은 내습열성이 낮아 편광판 성능이 저하되거나 보호필름과 편광자가 박리되는 단점이 있어, 적어도 한 쪽의 보호필름을 셀룰로스계 이외의 다양한 수지(아크릴계, 프로필렌계 수지)로 구성하려는 시도가 있었다.
그러나, 종래의 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 수계 접착제는 아크릴계 보호필름과의 접착력이 낮은 문제점이 있었다[대한민국 공개특허 제2010-0095402호 참조].
따라서 미검화 셀룰로스계, 아크릴계 보호필름 등을 접합할 수 있는 접착제로 광경화성 접착제가 제시되어 있다. 그러나, 광경화성 접착제는 수계 접착제 보다 접착강도가 낮은 문제점이 있다.
한편, 최근에는 3차원 화상표시 기술 중 하나로 편광방식 안경을 이용하는 입체 화상을 표시하는 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 이러한 디스플레이 장치에는 편광자의 한 면에 접착제를 매개로 접합된 패턴화된 위상차 필름이 포함되는 경우가 많다[대한민국 공개특허 제2012-0050399호].
따라서, 편광자와 패턴화된 위상차 필름을 효과적으로 접합할 수 있는 접착제의 개발이 절실히 요구되어 왔다.
대한민국 공개특허 제2010-0095402호 대한민국 공개특허 제2012-0050399호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 아크릴계 보호필름, 패턴화된 위상차 필름 등 에스테르 관능기를 표면에 함유한 필름과 폴리비닐알콜계 편광자의 접합을 위한 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 접착제 조성물로부터 형성되는 접착제층을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 아크릴 단량체 및 에폭시 단량체로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 광중합성 단량체; 라디칼 광중합 개시제 및 양이온 광중합 개시제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 개시제; 및 다관능 아민 전구체를 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 다관능 아민 전구체는 다관능 이소시아네이트 화합물을 포함한다.
다른 한편으로, 본 발명은 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 적층되고, 상기 접착제 조성물로부터 형성되는 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 편광자 보호필름 또는 패턴화된 위상차 필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 다관능 이소시아네이트 화합물과 같은 다관능 아민 전구체를 포함하여 아크릴계 보호필름, 패턴화된 위상차 필름 등 에스테르 관능기를 표면에 함유한 필름과 폴리비닐알콜계 편광자의 접착력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 내열성 및 내습열성이 우수하다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 아크릴 단량체 및 에폭시 단량체로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 광중합성 단량체; 라디칼 광중합 개시제 및 양이온 광중합 개시제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 개시제; 및 다관능 아민 전구체를 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광중합성 단량체로는 아크릴 단량체 및 에폭시 단량체로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용한다.
상기 아크릴 단량체는 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물로서, 구체적으로 아크릴산, 메타아크릴산, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타아크릴레이트, 4-모르폴리닐 아크릴레이트 및 4-모르폴리닐 메타아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에폭시 단량체는 분자 중에 2개 이상의 에폭시를 가지는 화합물로서, 1,4-부탄다이올디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르 및 에틸렌글리콜디글리시딜에테르로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광중합성 단량체는 고형분 함량을 기준으로 접착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 90 내지 99중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 상기 범위이면 접착력과 응집력을 발현하는데 적합하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 개시제로는 라디칼 광중합 개시제 및 양이온 광중합 개시제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용한다.
상기 라디칼 광중합 개시제는 340nm 파장 이상에서 흡수 파장을 가지는 것이 바람직하고, 고형분 함량을 기준으로 상기 광중합성 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 라디칼 광중합 개시제로는 벤조페논, 벤질디메틸케탄, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸치오)페닐]-2-몰폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄논, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄톤, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥시드 등이 바람직하고, 단독 또는 2개 이상 동시에 사용할 수 있다.
상기 양이온 광중합 개시제는 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온(cation) 종이나 루이스산을 만들어내는 화합물로서, 고형분 함량을 기준으로 상기 광중합성 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 양이온 광중합 개시제로는 방향족디아조늄염, 방향족할로늄염, 방향족술포늄염 등의 오늄염 등을 사용할 수 있다. 구체적인 예로는 아데카옵토머 SP-150, 아데카옵토머 SP-170, 아데카옵토머 SP-151, 아데카옵토머 SP-171(아데카사), 포토이니쉐이터 2074(Photoinitiator 2074; 로디아사) 등을 들 수 있고, 단독 또는 2개 이상 동시에 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 다관능 아민 전구체는 접착제 조성물의 광경화시 폴리비닐알콜계 편광자 중에 함유된 수분 등과 반응하여 아민기를 형성할 수 있는 화합물로서, 다관능 이소시아네이트 화합물, 우레탄 화합물 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 접착제 조성물에 아민기를 가지는 화합물을 직접 부가할 경우, 미경화 상태에서 아민 화합물이 상기 아크릴 단량체 및 에폭시 단량체와 반응하여 3차 아민 형태가 됨으로써 경화시 가교제로서 작용할 수 없는 문제를 해결하였다. 경화시 다관능 아민 전구체로부터 생성되는 다관능 아민 화합물은 하나의 아민기가 아크릴계 보호필름 등의 표면에 존재하는 에스테르 관능기와 반응하고, 다른 아민기는 폴리비닐알콜계 편광자의 히드록시기와 수소결합을 형성함으로써 접착제 조성물의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
상기 다관능 이소시아네이트 화합물의 구체적인 예로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 단독 또는 2개 이상 동시에 사용할 수 있다.
상기 다관능 아민 전구체는 고형분 함량을 기준으로 상기 광중합성 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 1중량부 미만이면 접착력 향상 효과가 부족하고, 상기 함량이 10중량부를 초과하는 경우에는 기체의 발생에 의한 기포불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접착제 조성물은 필요에 따라 당해 기술분야에 알려진 광 증감제, 산화 방지제 등을 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 적층되고, 상기 접착제 조성물로부터 형성되는 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 편광자 보호필름 또는 패턴화된 위상차 필름을 포함하는 편광판에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 편광자는 폴리비닐알콜계 편광자이고, 편광자 보호필름 또는 패턴화된 위상차 필름은 에스테르 관능기를 표면에 함유한 필름이다.
구체적으로, 상기 편광자는 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.
편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상이다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000이다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 편광자는 수용액 상에서 연속적으로 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세, 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.
폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정은 염색 전에 수행할 수 있고, 염색과 동시에 수행할 수 있으며, 염색 후에 수행할 수도 있다. 일축 연신을 염색 후에 수행하는 경우에는 붕산 처리 전에 수행할 수 있고, 붕산 처리 중에 수행할 수도 있다. 물론 이들 복수개의 단계로 일축 연신을 수행하는 것도 가능하다. 일축 연신에는 주속이 다른 롤 또는 열 롤을 이용할 수 있다. 또한 일축 연신은 대기 중에서 연신하는 건식 연신일 수도 있고, 용매로 팽윤시킨 상태에서 연신하는 습식 연신일 수도 있다. 연신비는 통상 4 내지 8배이다.
연신된 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소로 염색하는 공정은, 예를 들면 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지하는 방법을 이용할 수 있다. 이색성 색소로는 요오드나 이색성 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름은 염색 전에 물에 미리 침지하여 팽윤시키는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색용 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 통상 염색용 수용액에서의 요오드의 함량은 물(증류수) 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부이고, 요오드화칼륨의 함량은 물 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부이다. 염색용 수용액의 온도는 통상 20 내지 40℃이고, 침지시간(염색시간)은 통상 20 내지 1,800초이다.
이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우에는 통상 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 염료의 함량은, 물 100중량부 당 통상 1×10-4 내지 10중량부, 바람직하게는 1×10-3 내지 1중량부이다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 함유할 수도 있다. 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는 통상 20 내지 80℃이고, 이 수용액에 대한 침지시간은 통상 10 내지 1,800초이다.
염색된 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 처리하는 공정은 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 수행할 수 있다. 통상 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 함량은 물 100중량부에 대하여 2 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하며, 그 함량은 통상 물 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃이고, 침지시간은 통상 60 내지 1,200초, 바람직하게는 150 내지 600초, 보다 바람직하게는 200 내지 400초이다.
붕산 처리 후 폴리비닐알코올계 필름은 통상 수세 및 건조된다. 수세처리는 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지함으로써 수행할 수 있다. 수세처리의 물의 온도는 통상 5 내지 40℃이고, 침지시간은 통상 1 내지 120초이다. 수세 후 건조함으로써 편광자를 얻을 수 있다. 건조처리는 통상 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있다. 건조처리 온도는 통상 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃이고, 건조시간은 통상 60 내지 600초, 바람직하게는 120 내지 600초이다.
상기한 바와 같이 제조된 편광자의 두께는 통상적으로 5 내지 40㎛이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 편광자 보호필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 아크릴계, 셀룰로스계 또는 폴리에스테르계 등이 사용될 수 있다.
예컨대, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로스, 트리아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 편광자 보호필름의 두께는 10 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 150㎛이다. 또한, 편광자의 양면에 편광자 보호필름이 적층되는 경우 동일하거나 상이한 두께를 유지할 수 있다.
보호필름의 편광자와 접합되는 면에는 접합 용이 처리를 행할 수 있다. 접합 용이 처리로서는 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리 처리(비누화 처리) 등의 화학 처리, 용이한 접착제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 일반적으로, 본 발명의 광경화성 접착제를 미경화 상태로 보호필름에 도공하여 접착제 도공면을 형성하는 도공 공정과, 보호필름의 그 접착제 도공면에 편광자를 접착하는 접착 공정과, 광경화성 접착제를 경화하는 경화 공정을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에서 편광판을 제조하는 다른 방법으로는, 편광자와 보호필름 사이에 본 발명의 광경화성 접착제를 미경화 상태로 적하한 후, 롤 등으로 균일하게 펴 넓히면서 압착시키고, 이어서 상기 광경화성 접착제를 경화하여 접착제층을 형성하는 방법 등도 채택할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 보호필름에 대한 광경화성 접착제의 도공 방법에 특별한 한정은 없고, 예를 들어 닥터 블레이드, 와이어바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등 여러 가지 도공 방식을 이용할 수 있다. 또한, 편광자와 보호필름 사이에 상기 광경화성 접착제를 적하한 후, 롤 등으로 가압하여 균일하게 펴서 넓히는 방법에서, 롤의 재질로는 금속이나 고무 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 편광자와 보호필름 사이에 상기 광경화성 접착제를 적하한 것을 롤과 롤 사이에 통과시켜 가압해서 펴 넓히는 방법에서, 이들 롤은 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다.
본 발명의 광경화성 접착제를 경화하여 형성되는 접착제층의 두께는, 50 ㎛ 이하가 바람직하고, 20 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 10 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 접착제층의 두께가 50 ㎛ 이하인 경우 편광판의 외관을 손상시킬 우려가 적다. 접착제층의 두께는, 통상 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상이다.
보호필름에 본 발명의 광경화성 접착제를 도공했을 때에는, 이어서 그 접착제 도공면에 편광자가 접착된다. 또한, 편광자와 보호필름 사이에 광경화성 접착제를 적용했을 때에는 그대로 양자가 접착된다.
이상과 같이, 미경화 상태의 광경화성 접착제를 통해 편광자와 보호필름을 접착한 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 광경화성 접착제를 경화하여 보호필름을 편광자 상에 고착시킨다.
활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하의 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등이 바람직하다. 광경화성 접착제에 대한 광조사 강도는, 그 광경화성 접착제의 조성에 따라 적절하게 결정되며, 특별히 한정되지 않지만, 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도는 0.1∼6000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 그 조사 강도가 0.1 mW/㎠ 이상인 경우 반응 시간이 지나치게 길어지지 않고, 6000 mW/㎠ 이하인 경우 광원으로부터 복사되는 열 및 광경화성 접착제의 경화시의 발열에 의한 황변이나 편광자의 열화가 생길 우려가 적다. 광경화성 접착제에 대한 광 조사 시간은 경화하는 광경화성 접착제마다 제어되는 것으로, 특별히 한정되지 않지만, 상기 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 나타내는 적산광량이 10∼10000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 광경화성 접착제에 대한 적산광량이 10 mJ/㎠ 이상인 경우 중합개시제 유래의 활성 종을 충분 량 발생시켜 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10000 mJ/㎠ 이하인 경우 조사 시간이 지나치게 길어지지 않아 양호한 생산성을 유지할 수 있다.
활성 에너지선의 조사에 의해 광경화성 접착제를 경화하는 경우, 편광자의 편광도, 투과율 및 색상, 및 보호필름의 투명성과 같은 편광판의 제 기능이 저하되지 않는 조건으로 경화하는 것이 바람직하다.
본 발명의 접착제 조성물은 그 용도가 편광자와 편광자 보호필름을 접합하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 편광자와 패턴화된 위상차 필름을 접합하는데도 사용될 수 있다.
상기 패턴화된 위상차 필름은 리타더 패턴이 반복적으로 형성된 위상차층으로서, 필름 패턴드 리타더(Film Patterned etarder: FPR)라고도 한다.
상기 패턴화된 위상차층 상에는 접착층 또는 점착층, 보호층, 위상차층, 방현층, 반사방지층, 대전방지층 및 하드코팅층으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기능성층이 추가로 적층될 수 있다.
접착층 또는 점착층은 기능성 층들 간의 접착 또는 점착을 위한 것이다. 보호층은 편광판 및 패턴화된 위상차층의 표면 크랙이나 손상을 방지하기 위한 층이다. 위상차층은 추가로 위상차를 제어하기 위한 층이다. 방현층은 샌드 블라스트, 엠보스 가공 등을 통한 조면화, 또는 투명미립자를 배합한 도공액의 도포에 의해 표면에 미세요철을 형성시킨 층이다. 반사방지층은 편광판의 표면에 외광이 반사되어 투과광의 시인을 저해하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 증착 또는 스퍼터링 방법에 의해 형성된 금속 산화물 박막으로 구성된 층이다. 대전방지층은 정전기에 의한 먼지 부착 등을 방지하기 위한 것으로서, 대전방지제를 함유하는 자외선 경화형 수지에 의해 형성된 층이다. 하드코팅층은 편광판의 표면에 크랙이나 손상이 생기는 것을 방지하기 위한 것으로서, 아크릴계 또는 실리콘계 등의 자외선 경화형 수지를 이용하여 형성되고 경도나 슬립성이 우수한 경화피막 역할을 하는 층이다.
본 발명에 따른 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태는 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1-9 및 비교예 1-3: 접착제 조성물의 제조
하기 표 1의 조성 및 함량(단위: 중량부)을 갖는 접착제 조성물을 제조하였다.
아크릴 단량체 에폭시 단량체 라디컬 광중합
개시제		 양이온 광중합
개시제		 다관능
이소시아네이트
실시예 1 화합물 1(50) + 화합물 2(50) - 화합물 6(2) - 화합물 8(5)
실시예 2 화합물 1(50) + 화합물 3(50) - 화합물 6(2) - 화합물 8(5)
실시예 3 화합물 1(50) + 화합물 2(50) - 화합물 6(2) - 화합물 9(5)
실시예 4 화합물 1(50) + 화합물 2(50) - 화합물 6(2) - 화합물 10(5)
실시예 5 - 화합물 4(100) - 화합물 7(3) 화합물 8(5)
실시예 6 - 화합물 5(100) - 화합물 7(3) 화합물 8(5)
실시예 7 - 화합물 4(100) - 화합물 7(3) 화합물 9(5)
실시예 8 - 화합물 4(100) - 화합물 7(3) 화합물 10(5)
실시예 9 화합물 2(50) 화합물 4(50) 화합물 6(2) 화합물 7(3) 화합물 8(5)
비교예 1 화합물 1(50) + 화합물 2(50) - 화합물 6(2) - -
비교예 2 - 화합물 4(100) - 화합물 7(3) -
비교예 3 화합물 2(50) 화합물 4(50) 화합물 6(2) 화합물 7(3) -
화합물 1: 아크릴산
화합물 2: 2-히드록시프로필 아크릴레이트
화합물 3: 4-모르폴리닐 아크릴레이트
화합물 4: 프로필렌글리콜디글리시딜에테르
화합물 5: 1,4-부탄다이올디글리시딜에테르
화합물 6: 이가큐어 907 (시바사)
화합물 7: 트리페닐술포늄 트리플레이트(Triphenylsulfonium triflate) (알드리치사)
화합물 8: 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI)
화합물 9: 이소포론디이소시아네이트(IPDI)
화합물 10: 자일렌디이소시아네이트(XDI)
실험예 1:
(1) 박리력 측정
패턴화된 위상차층(MPR32, DNP사) 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 필름이 폴리비닐알콜 편광자의 일면에 접합된 편광판을 제조하였다. 구체적으로, 상기 패턴화된 위상차층 또는 PMMA 필름과 편광자가 접하도록 하고, 실시예 및 비교예의 접착제 조성물로 롤 라미네이터(Roll laminator)를 이용하여 접합하였다. 평가를 위해 말단 부분은 접착제가 도포되지 않도록 하였다.
이후에 UV 노광기(퓨젼사)를 이용하여 광량 2000mJ/cm2으로 313nm의 파장의 UV를 조사하여 접착제 조성물을 경화시키고, 상온에서 48시간 방치 후에, 박리력은 상기 제조된 편광판 샘플을 25cm 폭으로 절단한 뒤, 180도 박리방향으로 300mm/min의 속도로 박리하여 측정하였다.
(2) 내열성 및 내습열성 평가
상기한 방법으로 편광판을 제조하고, 보호필름에 아크릴계 점착제를 도포 및 경화시킨 다음에, 소다글라스에 접합하고 오토클레이브 처리하였다.
이후에 각각 80℃에서 500시간, 60℃, 90% RH에서 500시간 방치한 후에, 상기 패턴화된 위상차층 또는 PMMA 필름과 편광자의 접합면에서의 기포나 박리 발생 여부를 확인하여, 하기 기준에 따라 내열성 및 내습열성을 평가하였다.
○: 기포나 박리가 없음
△: 기포나 박리가 있으나, 매우 작은 부분에 한정하여 확인됨
X: 기포나 박리가 육안으로 쉽게 확인됨
○의 경우, 내열성 및 내습열성 모두 상기 기준에 해당하는 경우에만 ○로 평가하였다. △ 및 X의 경우 내열성 및 내습열성 중 하나만 상기 기준에 해당하는 경우에도 △ 또는 X로 평가하였다.
패턴화된 위상차층 PMMA 필름
접착력 내열성 내습열성 접착력 내열성 내습열성
실시예 1 1.7 ○ ○ 2.4 ○ ○
실시예 2 1.5 ○ ○ 2.6 ○ ○
실시예 3 1.9 ○ ○ 2.3 ○ ○
실시예 4 1.6 ○ ○ 2.7 ○ ○
실시예 5 2.3 ○ ○ 3.2 ○ ○
실시예 6 2.7 ○ ○ 3.1 ○ ○
실시예 7 2.1 ○ ○ 3.5 ○ ○
실시예 8 2.5 ○ ○ 2.9 ○ ○
실시예 9 2.2 ○ ○ 3.3 ○ ○
비교예 1 0.7 X X 0.8 X X
비교예 2 1.3 X △ 1.1 X X
비교예 3 1.5 X △ 1.4 X △
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 다관능 아민 전구체를 포함하는 광경화성 접착제 조성물은 다관능 아민 전구체를 포함하지 않은 비교예 1 내지 3의 광경화성 접착제 조성물에 비해 접착력뿐만 아니라 내열성 및 내습열성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 아크릴 단량체 및 에폭시 단량체로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 광중합성 단량체; 라디칼 광중합 개시제 및 양이온 광중합 개시제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 개시제; 및 다관능 아민 전구체를 포함하는 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 아크릴 단량체가 아크릴산, 메타아크릴산, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타아크릴레이트, 4-모르폴리닐 아크릴레이트 및 4-모르폴리닐 메타아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 에폭시 단량체가 1,4-부탄다이올디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르 및 에틸렌글리콜디글리시딜에테르로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 광중합성 단량체가 고형분 함량을 기준으로 접착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 90 내지 99중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 다관능 아민 전구체가 다관능 이소시아네이트 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 다관능 아민 전구체가 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트 및 나프탈렌디이소시아네이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 다관능 아민 전구체가 고형분 함량을 기준으로 광중합성 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  8. 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 적층되고, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물로부터 형성되는 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 편광자 보호필름 또는 패턴화된 위상차 필름을 포함하는 편광판.
  9. 제8항에 있어서, 편광자가 폴리비닐알콜계 편광자이고, 편광자 보호필름 또는 패턴화된 위상차 필름이 에스테르 관능기를 표면에 함유한 필름인 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 제8항에 따른 편광판을 포함하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017095171A1 (ko) * 2015-12-02 2017-06-08 동우 화인켐 주식회사 복합 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치

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